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音頻的采樣率，音頻的采樣和重采樣技巧！

聲音采樣是指錄音設(shè)備在單位時間內(nèi)對模擬信號采樣的多少，聲音采樣頻率越高，機械波的波形就越真實越自然。在當(dāng)今的主流采集卡上，聲音采樣頻率一般共分為11025Hz、22050Hz、24000Hz、44100Hz、48000Hz五個等級，11025Hz能達(dá)到AM調(diào)幅廣播的聲音品質(zhì)，而22050Hz和24000HZ能達(dá)到FM調(diào)頻廣播的聲音品質(zhì)，44100Hz則是理論上的CD音質(zhì)界限，48000Hz則更加精確一些。

音樂采樣器是一種重要的電子樂器，很多剛接觸電腦音樂的朋友對它不是很了解。我們先了解什么是“采樣”，“采樣”即“采集樣品”，還有更通俗的說法就是“取樣”，從某些物料中取出部分樣品。比如我們可以從水中取出部分樣本用來檢測，同樣也可以從聲音中取出部分特征的聲音片段，這個過程就叫采樣。借助于現(xiàn)代錄音技術(shù)，我們可以將真實的樂器（鋼琴、吉他、貝司、鼓等）演奏的聲音錄制，也可以將自然環(huán)境的聲音錄制，然后在錄制的聲音取出特征的樣本保存到數(shù)字內(nèi)存中。通過音樂采樣器觸發(fā)這些采樣的聲音，可以隨時重組還原真實的演奏效果。一個音樂采樣器通常還包含濾波、效果、調(diào)制、低頻振蕩等類似于合成器的功能，可以改變采樣的波形特征從而演奏出不一樣的聲音效果。

一、重采樣和降噪的關(guān)系

之所以降噪過程中需要借助重采樣的力量來實現(xiàn)，原因是一般情況下我們從電腦端采集到的音頻數(shù)據(jù)是44.1Khz或者48Khz的16位或者8位雙通道的PCM數(shù)據(jù)，而對于目前一些通用開源的降噪庫例如speex或者webrtc來說一般都是有對送入降噪音頻頻率特定的要求的，其中speex開源庫的降噪模塊可以對44.1Khz和48Khz等音頻PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪；webrtc則對輸入的音頻數(shù)據(jù)要求在32Khz及以下：8Khz、16Khz和32Khz。

（1）、speex雖然可以直接對44.1khz和48khz的PCM數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪，同時能夠比較好的對麥克風(fēng)的底噪進(jìn)行了濾除，但是同時也在正常的聲音部分引入了不可容忍的電流聲，這種電流聲噪點有點類似直接使用設(shè)定最低閾值和最高閾值一刀切得到的效果。

（2）、webrtc雖然僅僅支持32Khz以下頻率的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪，即需要對正常采集到的PCM數(shù)據(jù)（44.1Khz或者48Khz）進(jìn)行重采樣為32Khz、16Khz或者8Khz的數(shù)據(jù)來進(jìn)行降噪，然后再通過重采樣為44.1Khz或者48Khz的音頻數(shù)據(jù)才能正常播放。雖然對比speex的降噪步驟webrtc的降噪比較繁瑣，但是webrtc的降噪效果對比speex的降噪效果是更好的，不僅底噪被濾除了，而且沒有引入電流噪聲。

二、重采樣知識記錄

理解重采樣，需要真正的實現(xiàn)如下幾個功能:
（1）、實現(xiàn)重采樣通道數(shù)、音頻格式相同，但采樣頻率不同的音頻；
（2）、實現(xiàn)重采樣音頻格式相同、采樣頻率相同但通道數(shù)不同的音頻；（目前一些usb轉(zhuǎn)耳機就是單通道的）

1、重采樣基礎(chǔ)知識

（1）、采樣頻率

采樣頻率在流媒體中是指每秒鐘對音頻的采樣點數(shù)，單位為Hz（赫茲）。例如采樣頻率為44100hz是指每秒鐘采集44100個樣本點，其中每個樣本點根據(jù)實際情況具有不同的內(nèi)存空間，在下面將會講述到。

（2）、聲道數(shù)

是指該段音頻能夠通過一個設(shè)備的多個發(fā)聲位置進(jìn)行發(fā)聲，常見的聲道數(shù)有:
單聲道：mono
雙聲道：stereo，包含左右兩聲道

2、聲道：在雙聲道基礎(chǔ)上增加了一個低音聲道

5.1聲道:包含一個正面聲道、左前方聲道、右前方聲道、左環(huán)繞聲道、右環(huán)繞聲道、一個低音聲道，最早應(yīng)用于早期的電影院
7.1聲道:在5.1聲道的基礎(chǔ)上，把左右的環(huán)繞聲道拆分為左右環(huán)繞聲道以及左右后置聲道，主要應(yīng)用于BD以及現(xiàn)代的電影院

（3）、重采樣樣本數(shù)和空間大小

每重采樣樣本數(shù):這個就是說在重采樣時需要多少個樣本數(shù)據(jù)，這個樣本數(shù)會根據(jù)不同的聲道數(shù)和音頻格式會有所區(qū)別，例如對于1024個16位單聲道PCM樣本而言，它的大小為1024*2*1=2048字節(jié)；而對于1024個16位單聲道PCM樣本而言，它的樣本大小為1024*2*2=4096字節(jié)，這兩個數(shù)字也是在使用ffmpeg進(jìn)行重采樣時常?？吹降模驗橐话闱闆r下ffmpeg進(jìn)行重采樣時一般采用輸入1024個樣本來進(jìn)行重采樣，而根據(jù)音頻格式不同，所輸入的音頻具體空間大小不同。理解好這一點也是對于重采樣知識理解的核心。

我們平時所看到的1024個樣本點其實并不是絕對的，因為也可以是1152個樣本點等，其中1024是對應(yīng)一幀AAC音頻的樣本點數(shù)，而1152則一般對應(yīng)MP3音頻的樣本點數(shù)。

（4）、PCM音頻格式

常見的PCM格式有8位和16位兩種，8位每一個PCM數(shù)據(jù)的值由一個字節(jié)即8位來表示（0~255）;而16位是指每一個PCM數(shù)據(jù)的值由兩個字節(jié)即16位來表示，分為高8位和第8位（-32767~32767）;同時由于PCM音頻格式還具有單聲道和雙聲道等的區(qū)分，就衍生出如下4種自由組合的情況。

以上關(guān)于音頻的采樣率，音頻的采樣和重采樣技巧的詳細(xì)介紹。